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Vorrichtung zum Pasteurisieren von Milch Die Erfindung betrifft eine
weitere Ausbildung der in dem Hauptpatent 573 615 beschriebenen Erfindung, die eine
Vorrichtung zum Pasteurisieren von Milch sowie die zugehörigen Hilfsvorrichtungen
(Vorwärmer, Kühler usw.) zum Gegenstand hat. Gemäß Hauptpatent werden in an sich
bekannter Weise aus Wärmeaustauschplatten zusammengesetzte Plattenpakete vorzugsweise
in besonderer Anordnung übereinander und zu beiden Seiten eines. Gestells derart
getragen und befestigt, daß die Anschlüsse für die durch die Plattenpakete hindurchgehenden
Zu- bzw. Abflußleitungen von Bohrungen gebildet werden, die in den am Gestell anliegenden
Platten vorgesehen sind.
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Erfindungsgemäß soll diese Anordnung der Anschlüsse auch bei Wärmeaustauschplattenpaketen
angewendet werden, die aus zwei oder mehreren Plattengruppen bestehen, deren Platten
zwar innerhalb jeder einzelnen Gruppe parallel geschaltet sind, deren Wärmeaustauschvorgänge
sich jedoch voneinander unterscheiden. Besondere Bedeutung hat diese Anordnung bei
mehrstufigen Plattenwärmeaustauschern, bei denen zum Zwecke der Unterteilung des
Wärmegefälles der beiden Wärmeaustauschmedien in an sich bekannter Weise die kalte
(bzw. warme) Flüssigkeit zunächst an der bereits vorgekühlten (bzw. vorgewärmten)
Flüssigkeit wärmeaustauschend vorbeigeführt wird.
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Während es bisher erforderlich war, für jede Stufe des Plattenwärmeaustauschers
ein besonderes Paket am Gestell anzuordnen, wobei also wegen der Anschlüsse die
zu den verschiedenen Wärmeaustauschstufen gehörenden Platten nicht zu einem einzigen,
in seiner Gesamtheitam Gestell anzubringenden Plattenpaket vereinigt werden konnten
oder mindestens für die nicht unmittelbar am Gestell anliegenden Plattengruppen
freiliegende Verbindungsleitungen benötigt wurden, werden nach der Erfindung die
zu zwei oder mehreren Gruppen in einem und demselben Plattenpaket vereinigten Platten
aufeinanderfolgend derart angeordnet und ausgebildet, daß die Platten der am Gestell
anliegenden Plattengruppe mit Bohrungen versehen sind, durch die eines der beiden
Wärmeaustauschmedien zunächst hindurchströmt und in die äußere Plattengruppe bzw.
die äußeren Plattengruppen gelangt.
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Hierdurch wird es möglich, auch bei mehrstufigen Plattenerhitzern
die Zu- und Abflußleitungen in das Gestell zu verlegen, so daß
beim
Auseinandernehmen des Apparates zwecks Reinigung der Platten die Anschlüsse für
die Milchleitungen nicht gelöst zu werden brauchen. Dabei werden trotz der innerhalb
des Paketes erfolgenden Unterteilung des Wärmegefälles in zwei oder mehreren Stufen
nur je ein Zuleitungs- und ein Ableitungsanschluß an dem Gestell für jedes Austauschmedium
benötigt, wie dies auch bei einstufiger Ausführung der Fall ist.
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aturgemäß gestattet die Ausführung eines Plattenpaketes mit einer
entsprechenden Anzahl von durch die innen gelegenen Platten hindurchführenden Bohrungen
auch eine Unterteilung eines und desselben Paketes für mehrere verschiedene Wärmeaustauschzwecke
derart, daß beispielsweise in einer innen gelegenen Plattengruppe ein Wärmeaustausch
»kalte Milch gegen erhitzte Milch« und in einer äußeren Gruppe »Kühlwasser gegen
vorgekühlte Milch« erfolgt.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführung der Erfindung ergibt sich, wenn
die je zwei oder mehrere Stufen eines Wärmeaustauschers bildenden Plattenpakete
auf den beiden Seiten eines doppelseitig ausgebildeten Gestells angeordnet werden.
Es kann dann der übergang der zu behandelnden Flüssigkeiten sowohl zwischen den
einzelnen Stufen eines und desselben Wärmeaustauscherpaketes als auch zwischen zwei
Wärmeaustauscherpaketen oder -gruppen, die verschiedenen Wärmeaustauschiwecken dienen,
unmittelbar durch die Platten bzw. durch das Gestell hindurch ohne äußere Verbindungsleitungen
erfolgen. Hierdurch wird auch bei verhältnismäßig komplizierter Zusammensetzung
der einzelnen Plattenaggregate (verschiedener Wärmeaustauscher und Wärmeaustauscherstufen)
ein äußerlich einfacher und bequem zu handhabender, daher vor allem leicht zu reinigender
Apparat geschaffen.
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Bei grundsätzlicher Anordnung der Anschlüsse an der inneren, dem Gestell
zugekehrten Plattengruppe besteht in besonderen Fällen die Möglichkeit, durch Anbringung
zusätzlicher Zuleitungs- (bzw. Ableitungs-) Anschlüsse an dem das Plattenpaket auf
der Außenseite verschließenden Deckel eine vorbehandelte, d. h. aus der ersten Stufe
des Paketes austretende Flüssigkeit zwecks Zwischenbehandlung zu entnehmen und danach
in eine andere Stufe desselben Paketes wieder einzuführen. Eine derartige Zwischenbehandlung
besteht beispielsweise bei einem Volhnilcherhitzer mit Regenerativwärmeaustauscher
in- der mechanischen Reinigung oder bei einem Magermilcherhitzer in einer Entrahmung
der Vollmilch.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. i zeigt in der Ansicht ein Gestell mit zwei auf seinen beiden Seiten angeordneten
Wärmeaustauschpaketen A und B, von denen jedes aus zwei Gruppen I
und II von Platten a bis c und d bis f besteht. Die beiden Gruppen
bilden die beiden Wärmeaustauschstufen jedes der beiden Pakete.
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Fig. 2 zeigt in der Seitenansicht hierzu den Wärmeaustauscher von
der Plattenansichtsseite.
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In den Fig. 3 bis io sind Innen- und Außenseite von vier in ihrer
Ausführung etwas voneinander abweichenden Platten des Paketes B schematisch dargestellt,
bei denen der Weg, den die beiden Wärmeaustauschmedien in den beiden hintereinandergeschalteten
Stufen eines Wärmeaustauschpaketes nehmen, durch die Anordnung der Bohrungen und
Kanäle bestimmt wird.
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Fig. 3 zeigt die innere, d. h. dem Gestell zugekehrte Seite der Platten
d und b des inneren Plattenpaketes I.
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Fig. q. zeigt die Rückseite, d. h. äußere Seite der in Fig. 3 dargestellten
Platte a.
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Fig. 5 zeigt die Innenseite der die Trennplatte der Plattengruppe
I bildenden Platte c, welche im wesentlichen der Innenseite der Platten a und
b entspricht.
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Fig. 6 zeigt die äußere Seite der -Platte c der inneren Plattengruppe
I, die an der innerstenPlatted deräußeren PlattengruppeII anliegt und die beiden
Plattengruppen voneinander trennt.
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Fig. 7 zeigt die innere Seite der Platten d und e.
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° Fig. 8 zeigt die äußere Seite der Platten d und e.
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Fig. 9 zeigt die innere Seite der äußersten (Abschluß-) Platte f der
äußeren Plattengruppe II, welche sich von der inneren Seite der Platte d (Fig. 7)
nur dadurch unterscheidet, daß die für den Flüssigkeitsdurchtritt durch die Platte
d hindurchgehenden Bohrungen fehlen.
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Fig. io zeigt die Rückseite 'der Platte f, auf welche- der das Plattenpaket
festspannende Deckel aufgelegt wird.
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Fig. i i zeigt eine im wesentlichen der Fig. i entsprechende Darstellung,
welche schematisch die an den Platten vorzunehmende Abänderung veranschaulicht,
wenn zwischen den beiden Wärmeaustauschstufen eines der beiden Wärmeaustauschmedien
einer besonderen Verarbeitung oder Behandlung unterworfen werden soll.
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Fig. i2 zeigt als Beispiel für die Plattenausbildung in vergrößertem
Maßstabe einen Schnitt durch die Plättenaund b nach XII-XII der Fig. 3 und q..
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An dem vorzugsweise- doppelseitig ausgebildeten Gestell, das auch
über und unter
den dargestellten Plattenpaketen zur Anbringung weiterer
Plattenpakete dienen kann, werden die Platten in an sich bekannter Weise von Führungsstiften
3 und 4 getragen, auf die die Platten mit darin vorgesehenen Bohrungen 3' und 4'
aufgeschoben werden. Zweckmäßig werden die Führungsstifte und dementsprechend die
Bohrungen in den Platten der Höhe nach ein wenig gegeneinander versetzt, wobei sich
eine günstigere Führung der Strömungskanäle auf den Plattenoberflächen ergibt.
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In der Fig. i ist auf der einen Seite des Gestelles i ein geschlossenes
Wärmeaustauscherpaket A und auf der anderen Seite ein geöffnetes Paket B dargestellt.
. Wie bei dem Paket A ersichtlich, erfolgt das Festspannen mittels des auf die äußerste
Platte aufgesetzten Deckels 5 und der Spannschrauben 6 und 7, welche in die als
Hülsen ausgebildeten durchgehenden Führungsstifte3 und 4 eingeschraubt werden.
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Bei dem Paket B sind in die durch das Gestell hindurchgehenden Führungsstifte
3 und 4 die Verlängerungsstangen 8 und 9 eingeschraubt, die es ermöglichen, die
Platten zum Zwecke der Reinigung auszufahren.
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Jedes der beiden Plattenpakete A und B besteht aus den
Platten a bis c bzw. d bis f und den üblicherweise dazwischengelegten Blechen
a1, bi usw. Die in der Plattengruppe I zusammengefaßten Platten a bis c bilden
die innere Wärmeaustauscherstufe und die Platten tl bis f als Plattengruppe
II die -äußere Wärmeaustauscherstufe. Die Platten sind mit Ausnahme der Abschlußplatten
c der inneren Stufe und f der äußeren Stufe beiderseitig in an sich bekannter Weise
mit Strömungskanälen ausgebildet und werden vorzugsweise sämtlich auf der einen
Seite (z. B. Innenseite) mit dem einen Wärmeaustauschmedium und auf der anderen
Seite (z. B. Außenseite) mit dem anderen Austauschmedium beschickt, so daß der Wärmeaustausch
sowohl durch die einzelnen Platten hindurch als auch durch die zwischen die Platten
eingelegten Bleche erfolgt. Die Abschlußplatten c und f sind auf der Rückseite glatt
ausgebildet, so daß zwischen der äußersten Platte c der inneren Stufe und der innersten
Platte d der äußeren Stufe (ebenso natürlich zwischen Außenstufe und Deckel) ein
zwischengelegtes Blech nicht erforderlich ist.
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Der Weg der beiden Wärmeaustauschmedien läßt sich an Hand der Fig.
3 bis io verfolgen, von denen die Fig. 3, 5, 7 und 9 die inneren Seiten der aufeinanderfolgenden
Platten und die Fig. 4, 6, 8 und io die äußeren Seiten der Platten darstellen.
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Angenommen, das Plattenpaket A dient zum Vorwärmen (bzw. Vorkühlen)
oder auch zum Fertigkühlen von Milch, dann tritt die kältere Flüssigkeit, d. h.
die kalte Milch oder das Kühlwasser, durch die am Gestell anliegende Anschlußbohrung
io der Platten a, b und c der Gruppe I in die entsprechenden Bohrungen io der zu
der Gruppe Il gehörenden Platten d und e ein und mündet in die sich anschließenden
Kanäle ii der Platten d, e und f, die in bekannter Weise zickzackförmig
über die Plattenoberfläche verlaufen, wobei sie an den Stellen, an denen andere
Bohrungen die Platten durchdringen, eingezogen oder um die Bohrungen herumgeführt
sind. Die Kanäle i i endigen in der Bohrung 12, welche durch sämtliche Platten des
Paketes hindurchgeht, zunächst die aus derPlattengruppeII zurückströmendeFlüssigkeit
sammelt und diese sodann in die Plattengruppe I zurückführt. Die Bohrung 12 mündet
jedoch nicht unmittelbar wieder in das Gestell i, sondern an sie schließen sich
die Kanäle 13 der Platten a bis c an, in denen die in den Platten
d bis f (äußere Wärmeaustauschstufe) behandelte Flüssigkeit nunmehr
einem nochmaligen Wärmeaustausch (zweite Stufe) in der inneren Plattengruppe I unterworfen
wird. Die in ähnlicher Weise wie die Kanäle ii geführten Kanäle 13 der Platten a
bis c münden in eine gemeinsame Bohrung 14, in welcher sich die zweimal vorgewärmte
Flüssigkeit wieder sammelt und zu einer diese Bohrung deckenden Anschlußbohrung
des Gestelles i zurückströmt.
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Das andere Wärmeaustauschmedium, also die warme Flüssigkeit, tritt
bei 15 in die Kanäle 16 der Innenstufe ein und nimmt seinen Weg im Gegenstrom zu
der in den Kanälen 13 geführten, bereits einmal vorgewärmten kalten Flüssigkeit.
Die Kanäle 16 münden in die Bohrung 17, welche die Platten a bis c der inneren Stufe
mit den Platten d bis f der äußeren Stufe verbindet. Von der Bohrung
17 gelangt die bereits einmal rückgekühlte Flüssigkeit in die auf der Rückseite
der Platten d und e ausgebildeten Kanäle 18, die in die Bohrung i9
münden, welche die aus den Platten d und e zurückströmende Flüssigkeit sammelt und
durch die Plätten a bis c der Innenstufe hindurch wieder nach dem Gestell leitet.
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In ähnlicher Weise, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
beschrieben, kann ein Plattenpaket auch in mehr als zwei Gruppen bzw. das Wärmegefälle
in mehr als zwei Stufen unterteilt werden.
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Die beschriebene und dargestellte Plattenausbildung und -anordnung
ermöglicht es auch, nach Vornahme einer geringfügigen Änderung die einstufig vorgewärmte
Flüssigkeit durch eine in dem Deckel 5 vorgesehene Bohrung (Fig. i i), welche sich
an die Bohrung
12 der Platten anschließt, zu entnehmen, sie einer
Zwischenbehandlung zu unterziehen und sie danach der Platte a der Innenstufe bei
12 wieder zuzuführen. In. diesem Falle ist es nur erforderlich, die Bohrung 12 der
Trennplatte c fortzulassen, dagegen die Bohrung 12 auch durch die äußere Abschlußplatte
f hindurchgehen zu lassen.
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In Fig. i i ist der Weg, den die Flüssigkeit in diesem Falle durchläuft,
schematisch dargestellt. Die durch die Bohrung io der Platten a, b, c der
inneren Plattengruppe I in die äußere Plattengruppe II eintretende,- die Kanäle
dieser Gruppe durchströmende Flüssigkeit (erste Wärmeaustauschstufe) sammelt sich
in Bohrungen r2 der äußeren Platten d; e, f, wird- durch die Bohrung 21 des
Deckels 5 entnommen und mittels einer Umführungsleitung 24 der Vorrichtung 22 zugeführt,
in der sie in irgendeiner Weise zwischenbehandelt wird und aus der sie, nunmehr
in die Bohrungen i2 der Gruppe I eintretend, die Kanäle der Platten a,
b, und c der zweiten Wärmeaustauschstufe durchströmt und aus diesen Platten
durch die Bohrungen 14 wieder austritt.
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An dem in Fig. 12 dargestellten Schnitt durch die Platte a ist beispielsweise
die Ausbildung der Strömungskanäle veranschaulicht, welche hier von in die Platten
:eingefrästen Nuten gebildet werden. In die zwischen den Kanälen verbliebenen Abgrenzungsleisten
23 sind in an sich bekannter üblicher Weise Gummidichtungen 2o eingelassen, welche
die Platten gegen die zwischengelegten Bleche und damit die durchströmten Räume
gegeneinander abdichten.
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Es versteht sich von selbst, daß die dargestellte und beschriebene
Erfindung auch bei Wärmeaustauschern Anwendung finden kann, die anderen Zwecken,
z. B. der Sterilisierung von Bier, Bierwürze, Fruchtsäften, dienen.